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题名基于蒙脱石修饰的深层页岩封堵剂制备及性能研究
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作者
白杨
翟玉芬
邱小江
罗平亚
李道雄
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机构
西南石油大学石油与天然气工程学院
油气钻完井技术国家工程研究中心
中国石油西南油田气分公司
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出处
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期146-152,共7页
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基金
国家自然科学基金联合基金项目“深层页岩气水平井井壁岩石结构强化及调控机理研究”(编号:U23A2026)
国家自然科学基金面上项目“深井、超深井水基钻井液失水造壁性与流变性调控机理研究”(编号:52274008)
中国石油与天然气集团有限公司与西南石油大学创新联合体项目“深井复杂地层井下复杂情况预防及对策研究”(编号:2020CX040102)联合资助。
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文摘
深层页岩天然裂缝发育,普遍存在微/纳米级裂缝,但现有微纳米颗粒封堵剂存在易团聚和用量大等问题,导致井壁失稳、卡钻等井下复杂情况。为解决这一问题,首先以层状结构的蒙脱石为原料制备纳米蒙脱石,再通过原子转移自由基聚合法对纳米蒙脱石进行表面改性,合成具有疏水性的纳米封堵剂N-MMT,采用红外光谱、能谱分析、粒度分析和扫描电镜等对其表征,采用岩心自吸试验、微孔滤膜滤失试验、高温老化试验等评价了N-MMT的封堵特性。试验结果表明,纳米封堵剂N-MMT具有预先设计的基团,其平均粒径为526 nm,可显著降低岩心自吸能力,页岩岩心自吸量下降66.7%,与油基钻井液常规处理剂配伍性好,高温高压滤失量降低47%,破乳电压有所升高,稳定性更强。纳米封堵剂N-MMT能吸附在页岩微纳米孔缝处形成致密封堵膜,阻止钻井滤液进入深层页岩裂缝,保护井壁稳定,具有较好的应用前景。
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关键词
蒙脱石
改性
纳米封堵剂
深层
页岩
油基钻井液
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Keywords
montmorillonite
modification
nano plugging agent
deep zone
shale
oil-based drilling fluid
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分类号
TE245
[石油与天然气工程—油气井工程]
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